DE10054821A1

DE10054821A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beladen eines Flugzeuges

Info

Publication number: DE10054821A1
Application number: DE10054821A
Authority: DE
Inventors: Manfred Wittenstein; Ken Smith; Hans-Hermann Spohr
Original assignee: Wittenstein SE
Current assignee: Wittenstein SE
Priority date: 2000-11-04
Filing date: 2000-11-04
Publication date: 2002-05-23
Also published as: EP1203716A2; US20020057957A1; EP1203716B1; DE50104954D1; ATE285929T1; EP1203716A3; US6705817B2

Abstract

Bei einem Verfahren zum Beladen eines Flugzeuges (R) mit Ladecontainer (3), wobei diese auf Förderelementen (13) in das Innere des Flugzeuges (R) gelangen und dort in einem Ladebereich (8) gedreht werden, soll im Lagebereich (8) die Lage des Ladecontainers (3) ermittelt und die Förderelemente (13) über eine Steuerung entsprechend der ermittelten Lage zum Drehen des Ladecontainers (3) betrieben werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beladen eines Flugzeuges mit Ladecontainern, wobei diese auf Förderelementen in das Innere des Flugzeugs gelangen und dort gedreht werden, sowie eine Vorrichtung hierfür.

Flugzeuge, gleich welcher Art, transportieren heute eine Vielzahl von Lasten, welche in der Regel in Ladecontainer eingebracht sind. Diese Ladecontainer weisen eine bestimmte Form auf, die in geeignetem Umfang dem Inneren des Flugzeugrumpfes angepasst ist. Oberstes Ziel ist dabei, den zur Verfügung stehenden Raum möglichst weitgehend auszunutzen. Dies führt auch dazu, dass die Ladebereiche, in denen die Ladecontainer manipuliert werden, selbst so klein wie möglich gehalten werden, damit so viel Raum wie möglich zum Lagern selbst verwendet werden kann.

Auch die Ladepforten, die zum Ladebereich führen, sind möglichst klein gehalten, wobei sie in der Regel eine Breite aufweisen, die nur geringfügig grösser ist als die Breite des Ladecontainers. Das bedeutet, dass der Ladecontainer nur mit der schmalen Seite durch die Ladepforte passt, dann aber um etwa 90° gedreht werden muss, damit er in Längsrichtung des Flugzeuges weiter bewegt werden kann.

Das Einbringen, Drehen und Weiterbefördern der Ladecontainer geschieht noch heute manuell, was einen erheblichen Personalaufwand bedeutet. Ferner ist es sehr schwierig, den Ladecontainer im Ladebereich zu drehen, ohne ihn mehrfach anzuecken.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der oben genannten Art zu entwickeln, mit denen ein Beladen eines Flugzeuges auf vollautomatischem Weg und ohne Beschädigung von Ladecontainer und/oder Ladebereich möglich wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass im Ladebereich die Lage des Ladecontainers ermittelt und die Förderelemente über eine Steuerung entsprechend der ermittelten Lage zum Drehen des Ladecontainers betrieben werden.

Das bedeutet, dass das Beladen eines Flugzeuges mit Ladecontainern auf automatischem Wege erfolgen kann, da eine ständige Abgleichung zwischen den Sensorwerten und den Förderelementen stattfindet. Die Sensorelemente lassen es ebenfalls nicht zu, dass der Ladecontainer im Inneren des Flugzeuges aneckt, so dass Gefährdungen von anderen Bauteilen im Flugzeug ausgeschlossen sind.

Das Drehen des Ladecontainers erfolgt vollautomatisch, seine Lageermittlung berührungslos.

Der Ladecontainer wird in den Ladebereich eingefahren, bis er einen vorbestimmten Abstand von einem stirnwärtigen Referenzpunkt, beispielsweise einer Stirnwand, erreicht hat. Diesen Abstand ermittelt der Sensor. Danach werden seitlich ausgerichtete Förderelemente in Gang gesetzt, welche den Ladecontainer ein Stück weit drehen. Gleichzeitig oder danach können wiederum Förderelemente den Ladecontainer etwas tiefer in den Ladebereich, d. h. beispielsweise gegen eine Stirnwand hin befördern, bevor die seitlich ausgerichteten Förderelemente den Ladecontainer wieder ein Stück weiter drehen. Sensoren sind dabei vorgesehen, um den seitlichen Abstand des Ladecontainers ebenfalls zu ermitteln.

Es versteht sich dabei von selbst, dass zumindest die seitlich ausgerichteten Förderelemente mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen können, je nachdem, wie weit sie von einem Drehpunkt für den Ladecontainer entfernt sind. Die Förderelemente nahe der sich im Ladebereich befindlichen Stirnwand des Ladecontainers dürften am schnellsten betrieben werden.

Auf diese Weise ist es möglich, den Ladecontainer in eine gewünschte Lage zu drehen, in der er dann in Längsrichtung des Flugzeuges weiter befördert werden kann.

Eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist Sensoren zur Bestimmung der Lage des Containers auf. Diese Sensoren können entweder am Ladecontainer selbst angeordnet sein oder aber im Ladebereich, beispielsweise an entsprechenden Stirn- bzw. Seitenwänden oder Stirn- bzw. Seitenstreben.

Bei den Sensoren handelt es sich bevorzugt um Annäherungssensoren, sie können mit Ultraschall, Radar od. dgl. arbeiten. Ultraschallsensoren haben beispielsweise den Vorteil, dass sie völlig wetterunabhängig sind.

In welcher Höhe die Sensoren angeordnet sind, hängt von der Form des Ladecontainers ab.

Die Dreharbeit wird von den Förderelementen übernommen, wobei zumindest Teile dieser Förderelemente mit einem Antrieb versehen sind. Bevorzugt handelt es sich bei den Förderelementen um die bekannten PDU's (power drive units). Die PDU's sind aktive Antriebseinrichtungen, die ggf. auch kontinuierlich verdrehbar zwischen passiven Rollenbahnen angeordnet sind, um den Ladecontainer kontinuierlich in den Innenraum zu befördern. Diese sitzen zwischen passiven Rollenbahnen, bei denen jeweils aufeinander folgende Bahnen senkrecht zueinander angeordnet sind. Das bedeutet, dass Rollenbahnen zum Transport des Ladecontainers in Eintrittsrichtung in den Ladebereich parallel zu dieser Eintrittsrichtung verlaufen, während Rollenbahnen zum senkrechten Versatz des Ladecontainers in Eintrittsrichtung verlaufen. Es können auch Kugelmattenbereiche vorgesehen sein, insbesondere im Öffnungsbereich, in welchem der Ladecontainer gedreht bzw. in den Laderaum eingebracht wird.

Wichtig ist die Abstimmung der Förderelemente mit den Sensoren, was über eine Steuerung geschieht, welche die in Abhängigkeit von der von den Sensoren ermittelten Lage des Lagecontainers jeweils in Tätigkeit zu versetzenden Förderelemente anspricht. Durch eine entsprechende Anzahl von Sensoren ist es möglich, die Lage des Containers während des Lade- und Drehvorganges kontinuierlich zu erfassen und die Belademechanik dann entsprechend anzusteuern und zu regeln. Das Ganze erfolgt vollautomatisch und, da die Sensoren bevorzugt berührungslos arbeiten, ohne die Gefahr von Beschädigungen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines Flugzeuges;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Flugzeug gemäss Fig. 1;

Fig. 3 und 4 teilweise dargestellte Querschnitte durch das Flugzeug gemäss Fig. 1, beladen mit unterschiedlichen Ladecontainern;

Fig. 5 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf einen Ladebereich des Flugzeuges;

Fig. 6 eine schematisch dargestellte Seitenansicht des Ladebereiches.

Ein Flugzeug R weist gemäss Fig. 1 einen Rumpf 1 auf, der gemäss Fig. 2 im gezeigten Ausführungsbeispiel in drei Ebenen 2.1, 2.2 und 2.3 unterteilt ist. Die Ebene 2.3 ist zum Beladen mit Ladecontainern 3 vorgesehen, wobei diese Ladecontainer 3 auf entsprechenden Rollenbahnen 4 in Längsrichtung des Flugzeuges R bewegt werden können.

Die Beladung des Flugzeuges R findet über zwei Ladepforten 5.1 und 5.2 statt.

In den Fig. 3 und 4 sind zwei verschiedene Formen von Ladecontainern 3.1 und 3.2 angedeutet, die je nach dem im Flugzeug zur Verfügung stehenden Platz angeordnet werden. Beispielsweise ist der mit Ladecontainer 3.2 zu belegende Laderaum 6 gemäss Fig. 4 kleiner als der Laderaum 6.1 gemäss Fig. 3. Dies liegt daran, dass freie Räume 7.1 und 7.2 neben dem Raum 6 beispielsweise zur Aufnahme vom Fahrwerk od. dgl. dienen können.

Gemäss Fig. 5 folgt auf eine Ladepforte 5.1/5.2 ein schematisch angedeuteter Ladebereich 8. Dabei ist eine Breite b der Ladepforte 5.1/5.2 nur geringfügig grösser als eine Breite b₁ des Ladecontainers 3. Auch eine Eintrittslänge L des Ladebereichs 8 ist nur geringfügig grösser als eine Länge l₁ des Ladecontainers 3.

An einer Seitenwand 9 und einer Stirnwand 10 des Ladebereichs 8 sind Sensoren 11 angedeutet. Seitlich schliesst an den Ladebereich 8 ein verlängerter Cargoraum 12 an. Die Sensoren 11 können auch in der Decke des Cargoraumes 12 bspw. gitterartig verteilt angeordnet sein, um die Bewegung und Position des Ladecontainers 3 zu erkennen und mittels der PDU's aktiv zu bewegen, wie es in den Fig. 2 bis 4 angedeutet ist. Dabei soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, die Sensoren 11 an der Seitenwand 9, Stirnwand 10 und/oder an der Decke des Cargoraumes 12 über den vollständigen Cargoraum 12 anzuordnen bzw. zu versehen.

Gemäss Fig. 6 befinden sich unter dem Ladecontainer 3 Förderelemente 13. Diese können im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Rollenbahnen 14 und 15 bestehen, die jeweils senkrecht zueinander angeordnet sind, wobei einzelne Rollen 16 sowohl von Rollenbahn 14 als auch von Rollenbahn 15 angetrieben sind.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Da die Breite b der Ladepforte 5.1/5.2 nur geringfügig grösser ist als die Breite b₁ des Ladecontainers 3, kann dieser nur mit der schmalen Seite durch die Ladepforte 5.1/5.2 in den Ladebereich 8 eintreten. Da ferner der verlängerte Cargoraum 12, durch den der Ladecontainer 3 transportiert werden muss, etwa senkrecht zur Eintrittsposition des Ladecontainers 3 in den Ladebereich 8 angeordnet ist, muss der Ladecontainer 3 im Ladebereich 8 etwa um 90° gedreht werden. Zu diesem Zwecke ermitteln die Sensoren 11 die Lage des Ladecontainers 3 und steuern über eine entsprechende Steuerung die Förderelemente 13 so an, dass der Ladecontainer 3 in mehreren Anläufen, die in Fig. 5 gestrichelt dargestellt sind, gedreht wird.

Das heisst, der Ladecontainer 3 tritt durch die Ladepforte 5.1/5.2 in den Ladebereich 8 ein. Einer oder mehrere der Sensoren 11 an der Stirnwand 10 ermitteln einen Abstand des Ladecontainers 3 von dieser Stirnwand 10. Die Beförderung des Ladecontainers 3 wird von den Rollenbahnen 14 übernommen, die parallel zur Einlaufrichtung des Ladecontainers 3 angeordnet sind.

Ermitteln die Sensoren 11 einen bestimmten Abstand a des Ladecontainers 3 von der Stirnwand 10, so werden die Rollenbahnen 15 in Gang gesetzt, deren Rollen in Einlaufrichtung des Ladecontainers 3 verlaufen. Vor allem gilt dies für die Rollenbahnen 15, die nahe der Stirnwand 10 angeordnet sind. Auf diese Weise dreht der vordere Teil des Ladecontainers 3 in Richtung des Cargoraumes 12, wobei die Rollenbahnen 14 still gesetzt oder verlangsamt werden. Sie werden dann wieder in Gang gesetzt, wenn Sensoren 11 an der Seitenwand 9 einen bestimmten Abstand des Ladecontainers 3 von der Seitenwand 9 feststellen. Hierdurch rückt der Ladecontainer wieder ein Stück weiter in den Ladebereich 8 hinein, so dass sein vorderer Bereich nach Feststellung eines vorgegebenen Abstandes von den Sensoren 11 an der Stirnfläche 10 wieder weiter gedreht werden kann. Dies geschieht so lange, bis sich der Ladecontainer 3 in einer Lage befindet, dass er in den verlängerten Cargoraum 12 einlaufen kann.

Positionszahlenliste

1

Rumpf

2

Ebene

3

Ladecontainer

4

Rollenbahn

5

Ladepforte

6

Laderaum

7

Raum

8

Ladebereich

9

Seitenwand

10

Stirnwand

11

Sensor

12

Cargoraum

13

Förderelement

14

Rollenbahn

15

Rollenbahn

16

Rolle
a Abstand
b Breite
b₁

Breite von
e Eintrittslänge
e₁

Länge
R Flugzeug

Claims

1. Verfahren zum Beladen eines Flugzeuge (R) mit Ladecontainer (3), wobei diese auf Förderelementen (13) in das Innere des Flugzeugs (R) gelangen und dort in einem Ladebereich (8) gedreht werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Lagebereich (8) die Lage des Ladecontainers (3) ermittelt und die Förderelemente (13) über eine Steuerung entsprechend der ermittelten Lage zum Drehen des Ladecontainers (3) betrieben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Ladecontainers (3) im Ladebereich (8) fortlaufend ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Lage des Ladecontainers (3) und das Drehen vollautomatisch erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageermittlung berührungslos erfolgt.

5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladecontainer (3) in den Ladebereich (8) eingefahren wird, bis er einen vorbestimmten Abstand (a) von einem stirnwärtigen Referenzpunkt erreicht, danach gedreht wird, bis er einen bestimmten Abstand von einem seitlichen Referenzpunkt einnimmt, wobei dieser Vorgang so lange widerholt wird, bis der Ladecontainer (3) seine gewünschte Endposition erreicht hat.

6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Ladebereich (8) und/oder am Ladecontainer (3) Sensoren (11) zur Bestimmung der Lage des Containers (3) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Sensoren (11) um Annäherungssensoren handelt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (11) mit Ultraschall, Radar od. dgl. berührungslos arbeiten.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (13) zumindest zum Teil mit einem Antrieb versehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass einige Förderelemente (13, 14, 15) aus wenigstens einer Mehrzahl von PDU's (power drive units) bestehen oder die PDU's zwischen den passiven Förderelementen (13, 14, 15) angeordnet sind, wobei die PDU's aktiv angetrieben und die verbleibenden Förderelemente (13, 14, 15) passiv angetrieben sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (13) aus senkrecht zueinander angeordneten Rollenbahnen (14, 15) bestehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne Rollen (16) dieser Rollenbahnen (14, 15) angetrieben sind.

13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (13) und die Sensoren (11) mit einer Steuerung zur Abstimmung des Antriebs der Förderelemente (13) in Abhängigkeit von der durch die Sensoren (11) ermittelten Lage des Ladecontainers (3) verbunden sind.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (13) zumindest teilweise als Kugelmattenbereiche ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderelemente (13), insbesondere ausgebildet als Kugelmattenbereich im Ladebereich (8) vorgesehen sind, wobei ggf. dazwischenliegende PDU's, ggf. drehbar, angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 10- 15, dadurch gekennzeichnet, dass die PDU's aktiv angetrieben und zur Förderrichtung des Ladecontainers (3) kontinuierlich drehbar und ansteuerbar ausgebildet sind.

17. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6-16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (11) den Seitenwänden (9) und/oder Stirnwänden (10) und/oder Decken des Ladecontainers (3) angeordnet sind.